DE19713956C2 - Method, communication network and service access interface for communications in an environment for connections of open systems - Google Patents
Method, communication network and service access interface for communications in an environment for connections of open systemsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, ein Kommunikationsnetz und ein Dienst-Zugangs-Interface ("Service Access Interface") Ausführen von Kommunikationen zwischen zusammenarbeitenden offenen Systemen in einer Umgebung mit Verbindungen zwischen offenen Systemen ("open system"), bei der eine Kommunikation zwischen wenigstens zwei offenen Systemen durch Verwendung von wenigstens zwei geschichteten Schichtkommunikationseinrichtungen ausgeführt wird, die durch das Service- bzw. Dienst-Zugangs-Interface untereinander verbunden sind. Jede Schichtkommunikationseinrichtung umfaßt eine Anzahl von schichtspezifischen Diensten ("services") und verwendet eine Anzahl von schichtspezifischen Parametern für eine Kommunikation zwischen den Diensten in der jeweiligen Schichtkommunikationseinrichtung.The invention relates to a method, a communication network and a service access interface Carrying out communications between collaborating open systems in one environment Connections between open systems ("open system"), at which is a communication between at least two open ones Systems by using at least two layers Shift communication devices that are executed by the service or service access interface with each other are connected. Each layer communication device includes a number of layer-specific services ("services") and uses a number of layer-specific parameters for communication between the services in each Shift communication device.
Im weitesten Sinne betrifft die Erfindung Umgebungen zur Verbindung von offenen Systemen, wie in der beigefügten Fig. 4 gezeigt. Der Ausdruck "Offen-System-Verbindung (OSI)" ("open-system interconnection") bezeichnet Standards für den Austausch von Information zwischen Systemen, die für diesen Zweck mittels ihrem jeweiligen Verwendung der anwendbaren Standards "offen" zueinander sind. Somit ist die Offen- System-Verbindungsumgebung eine abstrakte Darstellung des Satzes von Konzepten, Elementen, Funktionen, Diensten, Protokollen etc. und wird durch ein OSI-Refenzmodell und den abgeleiteten spezifischen Standards definiert, die, wenn sie auf die Konfiguration in Fig. 4 angewendet werden, Kommunikationen zwischen den offenen Systemen A, B, C, S ermöglichen.In the broadest sense, the invention relates to environments for connecting open systems, as shown in the attached FIG. 4. The term "open-system interconnection" denotes standards for the exchange of information between systems which are "open" to one another for this purpose by means of their respective use of the applicable standards. Thus, the open system connection environment is an abstract representation of the set of concepts, elements, functions, services, protocols, etc. and is defined by an OSI reference model and the derived specific standards, which when applied to the configuration in FIG. 4 be used to enable communications between the open systems A, B, C, S.
In dem Konzept der OSI ist ein reales System ein Satz von einem oder mehreren Computern, zugehöriger Software, Peripherie-Einrichtungen, Stationen, menschlichen Betreibern, physikalischen Prozessen, Informations-Transfereinrichtungen etc., der eine autonome Einheit bildet, die eine Informationsverarbeitung und/oder einen Informationstransfer ausführen kann. Der "Anwendungsprozeß" ("application process") ist ein Element innerhalb eines realen offenen Systems, das die Informationsverarbeitung für eine bestimmte Anwendung ausführt und einige Beispiele von Anwendungsprozessen, die auf die offene Systemdefinition anwendbar sind, sind ein FORTRAN-Programm, welches in einem Computerzentrum abläuft und auf eine entfernte Datenbank zugreift, oder ein Prozeßsteuerprogramm, welches in einem speziell vorgesehenen Computer, der an irgendeinem industriellen Gerät angebracht ist, abläuft. Ferner stellen die physikalischen Medien für eine Verbindung von offenen Systemen die Mittel zum Transfer der Information zwischen den offenen Systemen bereit, wie in Fig. 4 gezeigt.In the concept of the OSI, a real system is a set of one or more computers, associated software, peripheral devices, stations, human operators, physical processes, information transfer devices, etc., which forms an autonomous unit that processes information and / or can carry out an information transfer. The "application process" is an element within a real open system that performs information processing for a particular application, and some examples of application processes that are applicable to the open system definition are a FORTRAN program, which in one Computer center runs and accesses a remote database, or a process control program that runs in a dedicated computer attached to any industrial device. Furthermore, the physical media for connecting open systems provide the means for transferring information between the open systems, as shown in FIG. 4.
Um eine Verbindung der realen offenen Systeme zu ermöglichen, werden abstrakte Modelle verwendet, deren Äquivalent jedoch Hardware- oder Software-Realisationen sind. Ein weitverbreiteter Standard ist das OSI RM-International- Standard-Modell-Organisations-Offen-System-Verbindungs- Referenzmodell- ("organization open systems interconnection reference model"), das für eine Verbindung eine geschichtete Architektur verwendet, wie in Fig. 5 gezeigt.To enable a connection of the real open systems, abstract models are used, the equivalent of which, however, are hardware or software implementations. A widely used standard is the OSI RM International Standard Model Organization open systems interconnection reference model, which uses a layered architecture for a connection, as shown in FIG. 5 .
Wie sich Fig. 5 entnehmen läßt, basiert das Konzept einer Schichtung bei zusammenarbeitenden offenen Systemen auf der Idee der Einführung von mehreren Kommunikationsschichten auf physikalischen Medien, wobei die höchste Schicht dafür vorgesehen ist, eine Verbindung zu einer ablaufenden Anwendung herzustellen. Somit kann jede Schicht, die spezifische Einheiten (Dienste) der jeweiligen offenen Systeme verbindet, als eine "Schichtkommunikationseinrichtung" angesehen werden. Wie in Fig. 6 ersichtlich, kommunizieren die einzelnen Einheiten innerhalb einer Schicht über die Verwendung des (N)-Pro tokolls.As can be seen in FIG. 5, the concept of layering in cooperating open systems is based on the idea of introducing multiple communication layers on physical media, the highest layer being intended to establish a connection to a running application. Thus, each layer that connects specific units (services) of the respective open systems can be viewed as a "layer communication device". As can be seen in FIG. 6, the individual units communicate within a layer by using the (N) protocol.
Somit werden in derartigen herkömmlichen Datenkommunikationssystemen die Kommunikationsanforderungen von der Anwendung in Datenflüsse oder -ströme in den unteren Schichten übersetzt. Bei diesem Übersetzungsprozeß fügt jede Schicht einen spezifischen Nachrichten- oder Informationsabschnitt ein, der spezifisch für die Funktionalität dieser Schicht ist.Thus, in such conventional Data communication systems the communication requirements from application in data flows or streams in the lower Layers translated. In this translation process, everyone adds Layer a specific message or Section of information specific to the Functionality of this layer is.
Da eine Datenkommunikation in hochentwickelten Umgebungen einen Transfer über drahtlose Systeme umfaßt und ferner Systemintegrationsanstrengungen zu einer Entkopplung von tatsächlichen Trägerfunktionalitäten ("bearer capabilities") und höheren abstrakten (Daten) Kommunikationsdiensten führen, wird die Verwendung von verschiedenen Netzen für verschiedene Datenübertragungsdienste einer Anwendung gleichzeitig bald allgemein gebräuchlich sein. Es ist offensichtlich, daß die oben beschriebene geschichtete Architektur besonders vorteilhaft ist, da das Hauptaugenmerk sich auf eine nahtlose Gesprächsübergabe ohne die Notwendigkeit, den Endverbraucher irgendeine Rückkopplung über die tatsächlich verwendeten Übertragungsmedien zu geben, richtet.Because data communication in sophisticated environments includes a transfer via wireless systems and further System integration efforts to decouple from actual bearer capabilities and higher abstract (data) communication services, will use different networks for different An application's data transfer services soon be common. It is obvious that the layered architecture described above is advantageous because the main focus is on seamless Handover without the need to the end user any feedback on the actually used To give transmission media.
Fig. 7 zeigt eine Architektur mit sieben Schichten auf den physikalischen Medien. Wie voranstehend erwähnt, sendet innerhalb jeder Schicht die "Schichtkommunikationseinrichtung" schichtspezifische Parameter für den Austausch von Information an ihre Peer- Schicht. Derartige schichtspezifische Parameter sind z. B. Parameter, die sich auf eine einzelne Übertragung beziehen beispielsweise die erwartete Übertragungsverzögerung, die Wahrscheinlichkeit einer Zerstörung, die Wahrscheinlichkeit eines Verlusts oder eine Duplizierung, die Wahrscheinlichkeit einer falschen Zustellung, Kosten, Schutz vor einem nicht autorisierten Zugriff und eine Priorität, Parameter die sich auf eine Mehrfachübertragung beziehen, wie beispielsweise der erwartete Durchsatz und die Wahrscheinlichkeit einer Zustellung außerhalb der Sequenz ("out-of-sequence delivery"), oder Verbindungsmodus-Parameter, wie beispielsweise eine Verbindungsaufbauverzögerung, eine Verbindungsaufbau-Fehlerwahrscheinlichkeit, eine Verbindungslösungs-Verzögerung, eine Verbindungslösungs- Fehlerwahrscheinlichkeit und Verbindungsnachgebungen ("connection resilients"). Derartige schichtspezifische Parameter können als "Dienstqualitäts-(QOS)-Parameter" ("quality of service (QOS) parameters") zusammengefaßt werden. Fig. 7 shows an architecture with seven layers to the physical media. As mentioned above, within each layer, the "layer communication device" sends layer-specific parameters for the exchange of information to its peer layer. Such layer-specific parameters are e.g. B. Parameters that relate to a single transmission, for example the expected transmission delay, the probability of destruction, the probability of loss or duplication, the probability of incorrect delivery, costs, protection against unauthorized access and a priority, parameters that differ relate to a multiple transmission, such as the expected throughput and the probability of out-of-sequence delivery, or connection mode parameters such as a connection establishment delay, a connection establishment error probability, a connection solution delay, an Connection solution error probability and connection resilients. Such layer-specific parameters can be summarized as "quality of service (QOS) parameters".
Da die geschichtete Architektur von Übertragungsprotokollen oben nach unten strukturiert ist, werden Dienst-Zugangs- oder Zugriffspunkte SAP (ein Dienst-Zugangs- oder Dienst- Zugriffs-Interface) benötigt, um einen Dienst von einer Schicht des nächstniedrigeren Rangs (der nächstniedrigeren Ordnung) von der Schicht darüber anzufordern/zu verwenden. Die Schicht mit dem niedrigeren Rang stellt dann den Dienst an der Schicht des höheren Rangs bereit. Fig. 8 zeigt Dienst- Zugangs-Schnittstellen zwischen den zwei Schichten N, N+1, um die jeweiligen Einheiten in den Schichten untereinander zu verbinden. Hierbei können die Dienst-Zugriffs-Interfaces Einheiten verbinden, die in dem gleichen offenen System oder in der Tat in zwei verschiedenen offenen Systemen liegen.Since the layered architecture of transmission protocols is structured top down, service access points SAP (a service access or service access interface) are needed to provide a service of a layer of the next lower rank (the next lower order) to request / use the layer above. The lower tier then provides service to the higher tier. Figure 8 shows service access interfaces between the two layers N, N + 1 to interconnect the respective units in the layers. The service access interfaces can connect units that are in the same open system or indeed in two different open systems.
Wie ferner in den Fig. 10, 11 gezeigt, verwendet die gegenwärtige Architektur die Dienst-Zugriff-Interfaces SAP zwischen zwei Schichten, um einen Dienst durch das Service- Zugriffs-Interface anzufordern, während die niedrigere Schicht den Dienst an der höheren Schicht bereitstellt. Um eine Kommunikation innerhalb jeder Schicht (oder in jeder Schichtkommunikationseinrichtung) herzustellen, werden die schichtspezifischen Parameter verwendet. In Fig. 10 sind die einzelnen Schichten als rechteckige Blöcke dargestellt, jedoch versteht es sich von selbst, daß sie die Konfiguration aus Fig. 7 umfassen, d. h. den Austausch von Information zwischen zwei offenen Systemen A, B durch die Verwendung von Protokollen und den schichtspezifischen Parametern.As further shown in Figures 10, 11, the current architecture uses the service access interfaces SAP between two layers to request service through the service access interface while the lower layer provides the service at the higher layer. The layer-specific parameters are used to establish communication within each layer (or in each layer communication device). The individual layers are shown as rectangular blocks in FIG. 10, but it goes without saying that they comprise the configuration from FIG. 7, ie the exchange of information between two open systems A, B through the use of protocols and the layer-specific ones Parameters.
Wenn, wie voranstehend erwähnt, eine Anwendung von der höchsten Schicht laufen gelassen wird oder dort angefordert wird, fügt bei dem Übersetzungsprozeß an die niedrigeren Schichten jede Schicht einen spezifischen Abschnitt ein, der für die vollständige Datenkommunikation benötigt wird. Jedoch bleiben die angewendeten Regeln, d. h. die schichtspezifischen Parameter (insbesondere die Dienstqualitäts-Parameter QOS) in der gleichen Schicht, da die Dienst-Zugriffsschnittstelle nur unidirektional ist, so daß ein Dienst von der nächstniedrigeren Schicht angefordert werden kann. Somit erhält die Anwendung, die von der obersten Schicht läuft, überhaupt keine Information über die Dienstqualität des Informationaustausches innerhalb der darunterliegenden Schichten. Deshalb besteht der Hauptnachteil der gegenwärtigen Architektur darin, daß die ablaufende Anwendung keine Information darüber erhält, ob die Kommunikation in den jeweiligen unteren Schichten zur Ausführung bzw. Unterstützung eines bestimmten Aspekts der ablaufenden Anwendung auf der spezifischen Schicht ausreichend ist oder nicht, und deshalb kann sie ihr Betriebsverhalten an die tatsächlichen Kommunikationsbedingungen nicht anpassen.If, as mentioned above, an application from the highest layer is run or requested there adds to the lower ones in the translation process Layer each layer a specific section that is required for complete data communication. However remain the applied rules, i. H. the shift-specific Parameters (especially the quality of service parameters QOS) in the same layer because the service access interface only is unidirectional, so a service from the next lower layer can be requested. Consequently get the application that runs from the top layer no information at all about the quality of service of the Exchange of information within the underlying Layers. Therefore, the main disadvantage of current architecture in that the running application receives no information about whether communication in the respective lower layers for execution or Supporting a specific aspect of the process Application on the specific layer is sufficient or not, and therefore it can adapt its operating behavior to the do not adjust actual communication conditions.
Unter Umständen möchte die Anwendung beispielsweise ihre Übertragungsrate an die Bit-Fehlerrate ("bit error rate BER") anpassen, die auf einer der unteren Schichten, insbesondere der physikalischen Schicht, erfaßt worden ist. Die Probleme und der Hintergrund, so wie er oben dargelegt wurde, ist ausreichend in den folgenden zwei Standarddokumenten beschrieben, nämlich:For example, the application might want theirs Transmission rate to the bit error rate BER adjust that on one of the lower layers, in particular the physical layer. The problems and the background is as set out above sufficient in the following two standard documents described, namely:
[1] ITU-T X.200 (07/94) Information Technology - Open Systems Interconnection - Basic reference model: The basic model. [1] ITU-T X.200 (07/94) Information Technology - Open Systems Interconnection - Basic reference model: The basic model.
[2] ITU-T X.207 (11/93) Information Technology - Open Systems Interconnection - Application Layer structure.[2] ITU-T X.207 (11/93) Information Technology - Open Systems Interconnection - Application Layer structure.
Somit besteht die Aufgabe der Erfindung darin,
The object of the invention is therefore to
- - ein Verfahren, ein Kommunikationsnetz und ein Dienst- Zugriffs-Interface bereitzustellen, bei denen die laufende Anwendung von der Anwendungsschicht ihr Betriebsverhalten an die tatsächlichen Kommunikationsbedingungen, die in den unteren Schichten herrschen, anpassen kann.- a method, a communication network and a service- Provide access interface where the running application from the application layer her Operating behavior to the actual Communication conditions in the lower layers can rule, adapt.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Ausführen von Kommunikationen zwischen zusammenwirkenden offenen Systemen (OS) in einem Kommunikationsnetz mit offener Systemverbindung (OSI), bei dem eine Kommunikation zwischen wenigstens zwei offenen Systemen (A, B) durch Verwendung von wenigstens zwei hierarchisch geschichteten Schichtkommunikationseinrichtungen (N-1, N, N+1) ausgeführt wird, die durch ein Dienst-Zugriffsinterface (SAP) untereinander verbunden sind und jeweils eine Anzahl von schichtspezifischen Diensten umfassen und jeweils eine Anzahl von schichtspezifischen Parametern für eine Kommunikation zwischen den Diensten in der jeweiligen Schichtkommunikationseinrichtung verwenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Dienst-Zugriffsinterface (SAP) ein bidirektionales Aufwärts-Dienst-Zugriffsinterface (USAP) ist und die schichtspezifischen Parameter jeweils an eine Schichtkommunikationseinrichtung (N+1) mit einem nächsthöheren Rang durch ein jeweiliges bidirektionales Dienst-Zugriffsinterface (SAP, USAP) zwischen zwei Schichtkommunikationseinrichtungen transferiert werden.This problem is solved by a method for carrying out of communications between interacting open Systems (OS) in a communication network with an open System connection (OSI), in which communication between at least two open systems (A, B) by using at least two hierarchically layered Shift communication devices (N-1, N, N + 1) executed through a service access interface (SAP) are interconnected and each have a number of include shift-specific services and a number each of layer-specific parameters for communication between the services in each Use shift communication device, thereby characterized that the service access interface (SAP) bidirectional uplink service access interface (USAP) and the layer-specific parameters to one each Shift communication device (N + 1) with one next higher rank by a respective bidirectional Service access interface (SAP, USAP) between two Shift communication devices are transferred.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Kommunikationsnetz zum
Ausführen von Kommunikationen zwischen zusammenwirkenden
offenen Systemen (OS), die in einer Architektur zur
Verbindung von offenen Systemen (OSI) angeordnet sind,
umfassend.
The object is also achieved by a communication network for carrying out communications between interacting open systems (OS), which are arranged in an architecture for connecting open systems (OSI), comprising.
- a) wenigstens zwei offene Systeme (A, B); unda) at least two open systems (A, B); and
-
b) wenigstens zwei hierarchisch geschichtete
Schichtkommunikationseinrichtungen (N-1, N, N+1), die
durch ein Dienst-Zugriffsinterface (SAP) untereinander
verbunden sind und jeweils eine Anzahl von
schichtspezifischen Diensten umfassen und eine Anzahl
von schichtspezifischen Parametern für eine
Kommunikation zwischen den Diensten in der jeweiligen
Schichtkommunikationseinrichtung verwenden;
dadurch gekennzeichnet, daßb) at least two hierarchically layered layer communication devices (N-1, N, N + 1), which are interconnected by a service access interface (SAP) and each comprise a number of layer-specific services and a number of layer-specific parameters for communication between the Use services in the respective shift communication device;
characterized in that - d) das Dienst-Zugriffsinterface (SAP) ein bidirektionales Aufwärts-Dienst-Zugriffsinterface (USAP) ist, um die schichtspezifischen Parameter an eine Schichtkommunikationseinrichtung (N+1) eines nächsthöheren Rangs zu transferieren.d) the service access interface (SAP) is a bidirectional Uplink Service Access Interface (USAP) is around the layer-specific parameters to a Shift communication device (N + 1) one to transfer to the next higher rank.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Dienst- Zugriffsinterface (SAP, USAP) zum Verbinden von zwei hierarchisch geschichteten Schichtkommunikationseinrichtung (N-1, N, N+1), die zum Ausführen von Kommunikationen zwischen wenigstens zwei zusammenwirkenden offenen Systemen (OS) in einem Kommunikationsnetz für eine Verbindung von offenen Systemen (OSI) verwendet werden, wobei jede Schichtkommunikationseinrichtung eine Anzahl von schichtspezifischen Diensten umfaßt und eine Anzahl von schichtspezifischen Parametern für eine Kommunikation zwischen den Diensten in einer jeweiligen Schichtkommunikationseinrichtung verwendet, wobei das Dienst- Zugriffsinterface (SAP) eine Transfereinrichtung zum Anfordern/Verwenden eines Dienstes von einer Schichtkommunikationseinrichtung eines niedrigeren Rangs und zum Bereitstellen des Dienstes an einer Schichtkommunikationseinrichtung eines höheren Rangs umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Transfereinrichtung ferner an der Schichtkommunikationseinrichtung mit höherem Rang die schichtspezifischen Parameter der Schichtkommunikationseinrichtung mit niedrigerem Rang bereitstellt.The task is also solved by a service Access interface (SAP, USAP) to connect two hierarchically layered layer communication device (N-1, N, N + 1) that are used to perform communications between at least two interacting open systems (OS) in a communication network for a connection of open Systems (OSI) are used, each Shift communication device a number of includes layer-specific services and a number of layer-specific parameters for communication between the services in a respective Shift communication device used, the service Access Interface (SAP) a transfer device to Request / use a service from one Layer communication device of a lower rank and to provide the service to a Layer communication device of a higher rank comprises characterized in that the transfer device is also on the higher-level shift communication device layer-specific parameters of the Shift communication device with lower rank provides.
Während die gegenwärtigen Standards nicht erlauben, daß die ablaufende Anwendung mit schichtspezifischen Parametern von den anderen niedrigeren Schichten versehen wird, besitzt erfindungsgemäß die ablaufende Anwendung von der Anwendungsschicht einen Zugriff auf die schichtspezifischen Parameter, die in anderen Schichten darunter verwendet werden.While current standards do not allow that running application with layer specific parameters from the other lower layers according to the current application of the Application layer access to the layer-specific Parameters used in other layers below become.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht in der Tatsache, daß Charakteristiken von niedrigeren Schichten (d. h. schichtspezifischen Parameter von niedrigeren Schichten) wenigstens bis zu der Anwendungsschicht herauf berichtet werden, um der ablaufenden Anwendung eine geeignete Anpassung zu ermöglichen und somit eine effizientere Ausführung der ablaufenden Anwendungen zu ermöglichen. Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist das Aufwärts-Dienst-Zugriffs- Interface nicht unidirektional wie im Fall des Standes der Technik, sondern ist in der Tat bidirektional, so daß schichtspezifischen Parameter an die nächsthöhere Schicht weitergeleitet werden können. Dies ermöglicht die Entwicklung von "QOS-abhängigen Anwendungen" (Anwendungen, die von der Qualität des Dienstes abhängen), was ein wichtiger Faktor bei der Entwicklung von vielseitigeren Anwendungen ist.The solution according to the invention consists in the fact that Characteristics of lower layers (i.e. layer-specific parameters of lower layers) at least reported up to the application layer be a suitable adaptation to the current application to enable and thus a more efficient execution of the to enable running applications. In the solution according to the invention is the uplink service access Interface not unidirectional as in the state of the Technology but is indeed bi-directional so that layer-specific parameters to the next higher layer can be forwarded. This enables development of "QOS-dependent applications" (applications that are supported by the Quality of service depend), which is an important factor in the development of more versatile applications.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Verbesserungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen aufgeführt. Nachstehend wird eine Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.Further advantageous embodiments and improvements of Invention are set out in the dependent claims. An embodiment of the invention is described below Described with reference to the accompanying drawings.
In den Zeichnungen zeigen:The drawings show:
Fig. 1 die geschichtete Architektur eines Verbindungsnetzes für offene Systeme unter Verwendung von Aufwärts-Dienst-Zugriffspunkten gemäß der Erfindung; . Figure 1 shows the layered architecture of a connection network for open systems using upward service access points according to the invention;
Fig. 2 das Anfordern eines Dienstes, die Bereitstellung des Dienstes und die Kommunikation von schichtspezifischen Parametern an eine höhere Schicht; Fig. 2 requesting a service, providing the service and the communication of layer specific parameters to a higher layer;
Fig. 3 einen Vergleich zwischen den gegenwärtigen Architekturen und der neuen Architektur; Fig. 3 shows a comparison between the current architectures and the new architecture;
Fig. 4 einen Überblick über eine Verbindungsumgebung für offene Systeme; Fig. 4 is an overview of a connection environment for open systems;
Fig. 5 ein Modell des Konzept einer Verwendung einer geschichteten Architektur; Fig. 5 is a model of the concept of using a layered architecture;
Fig. 6 wie die einzelnen Einheiten in jeder Schicht (Schichtkommunikationseinrichtung) Information über die Verwendung von Protokollen austauschen; Fig. 6 how the individual units in each exchange layer (layer communication device) information about the use of protocols;
Fig. 7 ein herkömmliches Standardreferenzmodell mit sieben Schichten; Fig. 7 is a conventional standard reference model with seven layers;
Fig. 8 wie die einzelnen Einheiten in zwei benachbarten Schichten durch die Verwendung von Dienst- Zugriffspunkten (Interfaces) zusammenarbeiten;As cooperating Fig 8, the individual units in two adjacent layers by the use of service access points (interfaces).
Fig. 9 eine herkömmliche gegenwärtige Architektur mit sieben Schichten unter Verwendung von unidirektionalen Dienst-Zugriffspunkten; und Figure 9 shows a conventional current seven-tier architecture using unidirectional service access points; and
Fig. 10 das herkömmliche Anfordern eines Dienstes und die Bereitstellung eines Dienstes unter Verwendung von herkömmlichen Dienst-Zugriffspunkten. Fig. 10, the conventional requesting a service and providing a service using conventional service access points.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 2 beschrieben. Es sei ferner darauf hingewiesen, daß (wie den oben genannten Referenzen [1], [2] entnommen werden kann) gegenwärtig spezifische technische Fachausdrücke in diesem Gebiet lediglich in der englischen Sprache in Standarddokumenten definiert wurden. Deutschsprachige Äquivalente liegen nicht vor, so daß überall in der vorliegenden Beschreibung die relevanten englischsprachigen Ausdrücke in Klammern angegeben sind. In den Zeichnungen bezeichnen überall gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Teile.An embodiment of the invention will be described with reference to FIGS. 1, 2. It should also be noted that (as can be seen from the above references [1], [2]) specific technical terms in this area are currently only defined in the English language in standard documents. German-language equivalents are not available, so that the relevant English-language expressions are given in parentheses throughout the present description. Throughout the drawings, the same reference numbers designate the same or similar parts.
Wie in Fig. 1 gezeigt, ist die neue vorgeschlagene Architektur in der gleichen Weise wie die herkömmliche in Fig. 10 gezeigte geschichtet. Das heißt, jede Schicht besteht aus einer Kommunikationseinrichtung, die eine Datenkommunikation zwischen den offenen Systemen A, B (oder irgendwelchen weiteren Einheiten, wie in Fig. 5 dargestellt) ausführt. Zwei Schichtkommunikationseinrichtungen sind jeweils über einen Aufwärts-Dienst-Zugriffspunkt USAP (Schnittstelle oder Interface) ähnlich wie in Fig. 8 untereinander verbunden. Das heißt, der Aufwärts-Dienst- Zugriffspunkt UASP kann Einheiten in dem gleichen offenen System A oder Einheiten in zwei unterschiedlichen offenen Systemen A, B verbinden. Die gestrichelte vertikale Linie deutet an, daß die Schichtkommunikationseinrichtung in jeder Schicht aus Einheiten von beiden offenen Systemen A, B besteht. Obwohl die geschichtete Architektur ein abstraktes Modell ist, ist es in der Tat selbstverständlich, daß jede Schicht getrennt durch Hardware oder Software dargestellt werden kann und auch die Verbindungsschnittstelle USAP zwischen zwei Schichten (der Aufwärts-Dienst-Zugriffspunkt) über Hardware oder Software realisiert werden kann. Somit führt jede Schichtkommunikationseinrichtung in einer jeweiligen Schicht sämtlichen Informationsaustausch aus, der für einen Informationstransfer zwischen Einheiten in der gleichen Schicht benötigt wird (z. B. die Verwendung von spezifischen Protokollen, wie in Fig. 6 gezeigt).As shown in FIG. 1, the new proposed architecture is layered in the same manner as the conventional one shown in FIG. 10. That is, each layer consists of a communication device that performs data communication between the open systems A, B (or any other units as shown in FIG. 5). Two layer communication devices are each connected to one another via an uplink service access point USAP (interface) in a manner similar to that in FIG. 8. That is, the upstream service access point UASP can connect units in the same open system A or units in two different open systems A, B. The dashed vertical line indicates that the shift communication device in each shift consists of units from both open systems A, B. In fact, although the layered architecture is an abstract model, it goes without saying that each layer can be represented separately by hardware or software and that the USAP connection interface between two layers (the uplink service access point) can be implemented by hardware or software . Thus, each layer communication device in a respective layer carries out all the information exchange which is required for an information transfer between units in the same layer (e.g. the use of specific protocols, as shown in FIG. 6).
Wie in Fig. 2 dargestellt, wird der Aufwärts-Dienst- Zugriffspunkt USAP nicht nur zum Anfordern des Dienstes von der unteren Schicht N verwendet, sondern er wird auch zum Kommunizieren der schichtspezifischen Parameter an die nächsthöhere Schicht verwendet. Somit können sukzessive schichtspezifische Parameter von der untersten Schicht, z. B. der physikalischen Schicht, an die ablaufende Anwendung kommuniziert werden. Da der Aufwärts-Dienst-Zugriffspunkt eindeutig bidirektional ist, können Charakteristiken von niedrigeren Schichten an höhere Schichten und insbesondere an die ablaufenden Anwendungen kommuniziert werden. Somit kann jede Schichtkommunikationseinrichtung Information von jeder niedrigeren Schicht darunter verwenden. Ein derartiger Aufwärts-Dienst-Zugriffspunkt USAP kann somit die zusätzliche Funktionalität bereitstellen, die heutzutage in allen Rückruffunktionen an objekt-orientierten APIs (Anwenderprogrammierer-Interfaces) ("application programmer interfaces") angetroffen wird. Er ermöglicht die Entwicklung QOS-abhängigen Anwendungen, bei denen die Anwendung ihr eigenes Betriebsverhalten auf Charakteristiken der Datenkommunikationen in den anderen niedrigeren Schichten anpassen kann.As shown in Fig. 2, the uplink service access point USAP is not only used to request the service from the lower layer N, but is also used to communicate the layer-specific parameters to the next higher layer. Thus, successive layer-specific parameters from the lowest layer, e.g. B. the physical layer to be communicated to the running application. Because the uplink service access point is clearly bidirectional, characteristics from lower layers can be communicated to higher layers and in particular to the running applications. Thus, each layer communication device can use information from every lower layer below. Such an upward service access point USAP can thus provide the additional functionality which is found today in all callback functions on object-oriented APIs (user programmer interfaces) ("application programmer interfaces"). It enables the development of QOS-dependent applications, in which the application can adapt its own operating behavior to the characteristics of the data communications in the other lower layers.
Fig. 3 zeigt den Vergleich mit den gegenwärtigen Architekturen und es ist ersichtlich, daß die neue Architektur einen flexibleren Austausch von schichtspezifischen Parametern zwischen der Anwendung und der Anwendungsschicht erlaubt. Fig. 3 shows the comparison with the current architectures and it can be seen that the new architecture allows a more flexible exchange of layer-specific parameters between the application and the application layer.
Ein Beispiel für die Verwendung eines Aufwärts-SAP ist die permanente Überwachung einer Bit-Fehlerrate (BER) von einer Anwendung, um einen Vorwärtsfehler-Korrekturalgorithmus an die Verbindungscharakteristiken anzupassen. In diesem Fall empfängt die Anwendung Information über die gegenwärtige Bandbreite und kann die Erzeugung von Daten an den Wert der gegenwärtigen Bandbreite anpassen. Somit paßt die Anwendung ihr Betriebsverhalten (ein Vorwärtsfehler- Korrekturalgorithmus) an die Verbindungscharakteristiken einer niedrigeren Schicht an.An example of using an upward SAP is the permanent monitoring of a bit error rate (BER) from one Application to apply a forward error correction algorithm adjust the connection characteristics. In this case the application receives information about the current one Bandwidth and can generate data at the value of the adjust current bandwidth. So the application fits their operating behavior (a forward error Correction algorithm) to the connection characteristics a lower layer.
Die Vorteile der Erfindung sind insbesondere in Mobilfunkkommunikations- oder Datenkommunikationssystemen signifikant, bei denen sich die Trägerqualität (die verschiedene Parameter umfassen kann) in breiten Bereichen und innerhalb sehr kurzer Intervalle ändern kann. Dies trifft insbesondere auf Systeme zu, die verschiedene Funkträgernetze verwenden. Beispielsweise wird beim Aufbau eines Anrufs in einem Mobilfunkkommunikationsnetz die Bandbreite, Bit- Fehlerrate etc. in der physikalischen Schicht zum Aufbauen der Übertragungsanforderungen für den Anruf kommuniziert. Durch Verwendung des erfindungsgemäßen Aufwärts-Dienst- Zugriffspunkts USAP können derartige Charakteristiken nun an die Anwendung (mobile Station) kommuniziert werden, die dann entsprechend reagieren und ihr eigenes Betriebsverhalten auf die Charakteristiken des Verhaltens von einer oder mehreren unteren Schichten anpassen kann. Die Reaktion kann entweder auf einem vorgegebenen Profil oder Anwendungs-Teil ("application part") basieren, z. B. "keine Übertragung von Pixelgraphik, wenn die Bandbreite unter 19,2 kbps ist", oder auf einer Echtzeiteingabe von dem Verwender, z. B. "Herunterladen der folgenden Graphik erfordert 30 Sekunden; Herunterladen (J/N)?".The advantages of the invention are particularly in Mobile radio communication or data communication systems significant, in which the carrier quality (the can include various parameters) in wide areas and can change within very short intervals. This is true especially towards systems that have different radio carrier networks use. For example, when you set up a call in the bandwidth, bit Error rate etc. in the physical layer to build up communicating transfer requests for the call. By using the upward service according to the invention Access point USAP can now display such characteristics the application (mobile station) to be communicated, which then react accordingly and their own operating behavior the characteristics of the behavior of one or more can adjust lower layers. The reaction can either on a given profile or application part ("application part") based, for. B. "no transfer of Pixel graphics if the bandwidth is below 19.2 kbps ", or on a real time input from the user, e.g. B. "Downloading the following graphic takes 30 seconds; Download (Y / N)? ".
Somit kann die Anwendung automatisch auf spezifische Charakteristiken der unteren Schichten reagieren, wohingegen herkömmlicherweise die Anwendung auf reine Versuche ("trial and error") beschränkt war, d. h. daß die Übertragung der Pixelgraphik letztlich eine unerwartete oder unerwünscht lange Zeit benötigt oder vollständig fehlschlägt. Gemäß der Erfindung kann die Anwendung nun mit Information versehen werden, und die Anwendung kann diese Information verarbeiten, ihr Betriebsverhalten flexibel anzupassen.Thus, the application can automatically be specific Characteristics of the lower layers respond, whereas conventionally the application to pure trials ("trial and error "), i.e. the transfer of the Pixel graphics ultimately become an unexpected or undesirable takes a long time or fails completely. According to the Invention can now provide the application with information and the application can process this information adapt their operating behavior flexibly.
Deshalb ermöglicht die Erfindung die Entwicklung von Anwendungen, die die Qualität des Dienstes in anderen Schichten auch in Echtzeit berücksichtigt.Therefore, the invention enables the development of Applications that change the quality of service in others Shifts also taken into account in real time.
Als eine weitere Ausführungsform der Erfindung kommunizieren die Dienst-Zugriffspunkte nicht nur die schichtspezifischen Parameter an eine höhere Schicht, sondern ermöglichen auch Transfer von schichtspezifischen Parametern von einer höheren Schicht an eine niedrigere Schicht. Somit kann jede Schichtkommunikationseinrichtung ihr Betriebsverhalten auch auf die Qualität eines Dienstes in eine höheren Schicht anpassen.Communicate as another embodiment of the invention the service access points not just the shift specific ones Parameters to a higher layer, but also allow Transfer of layer-specific parameters from one higher layer to a lower layer. So everyone can Shift communication device also their operating behavior on the quality of a service in a higher layer to adjust.
Bezugszeichen in den Ansprüchen engen den Umfang nicht ein und sind nur für Referenzzwecke eingebaut.Reference signs in the claims do not restrict the scope and are built in for reference purposes only.
Claims (17)
- - Parameter, die sich auf eine einzelne Übertragung beziehen, umfassend wenigstens einen oder mehrere Parameter für eine erwartete Übertragungsverzögerung, eine Wahrscheinlichkeit einer Zerstörung, eine Wahrscheinlichkeit eines Verlusts oder einer Duplizierung, eine Wahrscheinlichkeit einer falschen Zustellung, von Kosten, einem Schutz vor einem nicht-autorisierten Zugriff, einer Priorität, einer Bit-Fehlerrate (BER) und einer gegenwärtigen Bandbreite;
- - Parameter, die sich auf eine Mehrfachübertragung beziehen, umfassend wenigstens einen oder mehrere Parameter für einen erwarteten Durchsatz und/oder eine Wahrscheinlichkeit einer Zustellung außerhalb einer Sequenz; und
- - Verbindungsmodus-Parameter, umfassend wenigstens einen oder mehrere Parameter für eine Verbindungsherstellungs-Verzögerung, Verbindungsherstellungs-Fehlerwahrscheinlichkeit, Verbindungslösungs-Verzögerung, Verbindungslösungs- Fehlerwahrscheinlichkeit und Verbindungsnachgebungen.
- Parameters relating to a single transmission, including at least one or more parameters for an expected transmission delay, a likelihood of destruction, a likelihood of loss or duplication, a likelihood of incorrect delivery, costs, protection against a non- authorized access, priority, bit error rate (BER) and current bandwidth;
- Parameters relating to a multiple transmission, comprising at least one or more parameters for an expected throughput and / or a probability of delivery outside a sequence; and
- Connection mode parameters, comprising at least one or more parameters for a connection establishment delay, connection establishment error probability, connection solution delay, connection solution error probability and connection compliance.
- a) wenigstens zwei offene Systeme (A, B); und
- b) wenigstens zwei hierarchisch geschichtete
Schichtkommunikationseinrichtungen (N-1, N, N+1),
die durch ein Dienst-Zugriffsinterface (SAP)
untereinander verbunden sind und jeweils eine
Anzahl von schichtspezifischen Diensten umfassen
und eine Anzahl von schichtspezifischen Parametern
für eine Kommunikation zwischen den Diensten in der
jeweiligen Schichtkommunikationseinrichtung
verwenden;
dadurch gekennzeichnet, daß - d) das Dienst-Zugriffsinterface (SAP) ein bidirektionales Aufwärts-Dienst-Zugriffsinterface (USAP) ist, um die schichtspezifischen Parameter an eine Schichtkommunikationseinrichtung (N+1) eines nächsthöheren Rangs zu transferieren.
- a) at least two open systems (A, B); and
- b) at least two hierarchically layered layer communication devices (N-1, N, N + 1), which are interconnected by a service access interface (SAP) and each comprise a number of layer-specific services and a number of layer-specific parameters for communication between the Use services in the respective shift communication device;
characterized in that - d) the service access interface (SAP) is a bidirectional upward service access interface (USAP) in order to transfer the shift-specific parameters to a shift communication device (N + 1) of a next higher rank.
- - Parameter, die sich auf eine einzelne Übertragung beziehen, umfassend wenigstens einen oder mehrere Parameter für eine erwartete Übertragungsverzögerung, eine Wahrscheinlichkeit einer Zerstörung, eine Wahrscheinlichkeit eines Verlusts oder einer Duplizierung, eine Wahrscheinlichkeit einer falschen Zustellung, von Kosten, einem Schutz vor einem nicht-autorisierten Zugriff, einer Priorität, einer Bit-Fehlerrate (BER) und einer gegenwärtigen Bandbreite;
- - Parameter, die sich auf eine Mehrfachübertragung beziehen, umfassend wenigstens einen oder mehrere Parameter für einen erwarteten Durchsatz und/oder eine Wahrscheinlichkeit einer Zustellung außerhalb einer Sequenz; und
- - Verbindungsmodus-Parameter, umfassend wenigstens einen oder mehrere Parameter für eine Verbindungsherstellungs-Verzögerung, Verbindungsherstellungs-Fehlerwahrscheinlichkeit, Verbindungslösungs-Verzögerung, Verbindungslösungs- Fehlerwahrscheinlichkeit und Verbindungsnachgebungen.
- Parameters relating to a single transmission, including at least one or more parameters for an expected transmission delay, a likelihood of destruction, a likelihood of loss or duplication, a likelihood of incorrect delivery, costs, protection against a non- authorized access, priority, bit error rate (BER) and current bandwidth;
- Parameters relating to a multiple transmission, comprising at least one or more parameters for an expected throughput and / or a probability of delivery outside a sequence; and
- Connection mode parameters, comprising at least one or more parameters for a connection establishment delay, connection establishment error probability, connection solution delay, connection solution error probability and connection compliance.
wobei das Dienst-Zugriffsinterface (SAP) eine Transfereinrichtung zum Anfordern/Verwenden eines Dienstes von einer Schichtkommunikationseinrichtung eines niedrigeren Rangs und zum Bereitstellen des Dienstes an einer Schichtkommunikationseinrichtung eines höheren Rangs umfaßt;
dadurch gekennzeichnet, daß
die Transfereinrichtung ferner an der Schichtkommunikationseinrichtung mit höherem Rang die schichtspezifischen Parameter der Schichtkommunikationseinrichtung mit niedrigerem Rang bereitstellt.17. Service access interface (SAP, USAP) for connecting two hierarchically layered layer communication devices (N-1, N, N + 1), which are used to carry out communications between at least two interacting open systems (OS) in a communication network for a connection of open systems (OSI) are used, each layer communication device comprising a number of layer-specific services and using a number of layer-specific parameters for communication between the services in a respective layer communication device;
wherein the service access interface (SAP) comprises transfer means for requesting / using a service from a lower-level layer communication device and for providing the service to a higher-level layer communication device;
characterized in that
the transfer device further provides the shift-specific parameters of the shift communication device with a lower rank on the shift communication device with a higher rank.
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